如何避免現場設備系統(tǒng)損壞或丟數據？資料下載

記錄數據的可靠性，通常只考慮到突然掉電、寫入不完全等，往往忽略了存儲器件的使用壽命。存儲器件的擦除次數壽命是行業(yè)公認的客觀事實，工程師只能盡量的符合器件使用規(guī)范，以免過快損耗擦寫壽命。 Nand-Flash/eMMC（帶有Flash控制器的Nand-Flash）作為一種非線性宏單元模式存儲器，為固態(tài)大容量存儲的實現提供了廉價有效的解決方案。Nand-Flash存儲器具有容量大，改寫速度快等優(yōu)點，適用于大量數據的存儲，因而越來越廣泛地應用在如嵌入式產品、智能手機、云端存儲資料庫等業(yè)界各領域。 ?? 圖1 Nand-Flash與eMMC芯片 ??存儲器件使用壽命 使用了Nand-Flash的主板出現丟數據掉程序現象，是一個讓無數工程師毛骨悚然的事故。眼看著程序用著用著就消失了，只能干著急也無法下手。有經驗的工程師手起刀落換上一顆新物料，熬夜補代碼繼續(xù)撐過半個項目周期?；仡^無處發(fā)泄還要大刀闊斧換廠商、換品牌。與其換幾片Nand-Flash還能負擔得起，但畢竟這是一個無底洞，不如去深入探明問題原因，不然散盡家財也無法彌補虧空。 器件數據手冊中通常描述Nand-Flash的塊擦寫壽命達10萬次，EMMC的塊擦寫最高也會有1萬次；同理，EEPROM、SD卡、CF卡、U盤、Flash硬盤等存儲介質在都存在寫壽命的問題。在文件系統(tǒng)向寫數據的底層存儲器塊寫數據時，常規(guī)會先將塊里的數據讀出來，擦除塊干凈后，將需要寫入的數據和之前讀出來的塊數據一起在回寫到存儲器里面去，如果文件系統(tǒng)寫平衡沒有處理好，特別是要求1分鐘以內要記錄一次數據這樣頻繁的擦寫塊操作，就有可能將Nand-Flash或EMMC的塊寫壞。 ??存儲器件掉電丟數據 文件系統(tǒng)向存儲器寫數據時，常規(guī)是先將塊里的數據讀出來，擦除塊干凈后，將需要寫入的數據和之前讀出來的塊數據一起在回寫到存儲器里面去。如果設備在擦除塊過程中或者在回寫數據過程中意外發(fā)生斷電甚至電壓不穩(wěn)定，均會造出數據丟失或者損壞。如果丟失的數據是文件系統(tǒng)的FAT表，則會造成文件系統(tǒng)崩潰。這就是引起系統(tǒng)程序無法啟動災難性后果的原因。 ??系統(tǒng)數據保護方案 很多時候，產品在未出廠前燒錄程序、反復測試，無論怎樣折騰也不會出現丟程序的情況。這可能的因素是測試設備保證了穩(wěn)定的運行中電源輸出，因此系統(tǒng)運行中正常的Flash保護機制是可靠執(zhí)行的。 相對于用戶實際使用而言，想避免Flash損壞的情況。需要嚴格遵守產品說明使用，尤其注意避免在Flash擦除或寫入過程中人為地突然掉電。這是存儲器件用法的一個大忌，即使完好的器件，如此不規(guī)范的使用也會大大縮短其壽命。而且不同環(huán)境下的電源系統(tǒng)五花八門，在電源不滿足功率要求情況下程序對于電源低電量的檢測閾值較低，此時強制啟動系統(tǒng)或執(zhí)行寫操作更會加劇系統(tǒng)耗電波動，巨大的紋波也會引起CPU對存儲的誤操作。 解決此問題對于軟件方面而言： 調試系統(tǒng)或現場使用時，建議使用軟件復位，避免人為頻繁的通過斷電實現復位操作；有斷電必要時，將打印信息添加如“系統(tǒng)加載完成”、“數據保存完畢”等指示說明后操作； 軟件采取Flash均衡保存算法，高效地調整更改數據時擦除的Flash區(qū)域大??；